KR20050103619A

KR20050103619A - 전자파 차폐용 필터 제조방법

Info

Publication number: KR20050103619A
Application number: KR1020040028864A
Authority: KR
Inventors: 양점식; 손재현
Original assignee: 일진소재산업주식회사
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2005-11-01
Also published as: KR100640694B1; JP2005317888A

Abstract

본 발명은 전자파 차폐용 필터의 제조방법에 관한 것으로서,

절연성 투명기재에 포토레지스트 필름을 코팅하는 단계; 상기 포토레지스트 필름 상에 포토리소그래피법에 의하여 메시 모양(mesh shape)의 패턴을 형성하고, 상기 메시 모양 패턴부의 포토레지스트 필름층을 제거하여 투명기재 상에 메시 모양 패턴 표면을 형성하는 단계; 상기 투명기재의 표면에 플라즈마처리를 하여 성가 메시 모양 패턴 표면을 활성화시키는 단계; 상기 투명기재 표면으로부터 잔류 포토레지스트 필름을 제거하고 활성화된 패턴 표면에 도금하여 도전성 메시 금속층을 형성시키는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 디스플레이 패널의 시인성이 우수하고, 열 압착에 의한 유리기판 파손이나, 기포 발생 및 불순물 혼입의 문제가 없는 필터의 제조가 가능하다는 장점이 있다. 또한, 도금에 의하여 투명기재 상에 도전성 메시 금속층을 접착하므로, 접착제층이 필요없어, 디스플레이 패널의 경박단소화에 적합한 아주 얇은 두께의 필터를 만들 수 있다.

Description

전자파 차폐용 필터 제조방법{Method of manufacturing filter for EMI Shield}

본 발명은 전자파 차폐용 필터의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 디스플레이 패널 표시화면의 시인성(視認性)이 우수하고, 불순물 혼입을 대폭 방지할 수 있으며, 보다 얇은 두께로 제조될 수 있는 전자파 차폐용 필터의 제조방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 음극선관장치(CRT) 등의 디스플레이 패널은 그 화상 표시면으로부터 인체에 유해한 강력한 전자파를 방사하기 때문에 전자파 차폐체를 설치하여 전자파의 방사를 방지할 필요가 있다.

따라서, 상기 디스플레이 패널의 화상표시장치에서 발생하는 전자파를 차폐할 목적으로 상기 화상표시장치의 전면에는 필터가 설치된다. 전자파 차폐용 필터로서는 메시(mesh) 모양의 도전성 금속층(이하, 도전성 메시 금속층이라 함)을 PET 등과 같은 절연성 투명기재에 적층시켜 제조한 복합재료가 사용되는 것이 일반적이다.

도1은, 종래의 전자파 차폐용 필터 제조방법에 의하여 제조된 필터의 단면모식도로서, 이하에서는 도1을 참조하여 종래의 필터 제조방법을 설명하기로 한다.

먼저, 도전성 금속층(4)을 접착제(3)에 의하여 강화유리기판(1) 상의 절연성 투명기재(2)에 접착시킨 후, 열 압착(hot press)시켜 도전성 금속층(4)을 절연성 투명기재(2)에 완전히 접착시킨다(이른바 라미네이션 공정). 상기 도전성 금속층(4)으로서는 동박이나 니켈박이 사용되는 것이 보통이며, 상기 동박 또는 니켈박은 반사율을 줄이고 절연성 투명기재(2)와의 접착성을 향상시키기 위하여 그 표면에 노듈(nodule)층을 형성하는 조화(粗化)처리(roughness treatment) 및 흑화도금처리가 행해진 표면처리박이다.

상기 도전성 금속층(2) 상에 메시 모양 패턴을 형성하는 것은 이른바 포토리소그래피법에 의하여 이루어진다. 즉, 상기 도전성 금속층(2) 상에 포토레지스트필름(미도시)을 두고, 다시 그 위에 메시 모양의 포토마스크를 설치한 다음 상기 포토레지스트필름을 노광 및 현상하고, 이후 포토마스크를 제거하여 포토레지스트필름 상에 메시 모양 패턴을 형성한다.

이후, 상기 패턴부 외의 포토레지스트 필름 및 금속층을 에칭 등에 의하여 제거하면 메시 모양의 도전성 메시 금속층(4)만이 남게 되어 복합재료 필터가 만들어진다. 상기 절연성 투명기재(2), 접착제층(3), 도전성 메시 금속층(4)을 합쳐 메시 필름(5)이라 부르기도 한다.

필요에 따라서는, 상기 강화유리기판(1)의 이면과 도전성 메시 금속층(4) 상에 반사방지필름(7), 근적외선 흡수필름(8) 등의 기능성필름을 각각 부착시킬 수도 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 필터 제조방법에 의하면, 도전성 금속층(4)이 열압착에 의하여 절연성 투명기재(2)에 접착되므로, 도전성 금속층 상의 요철이 투명기재 상에 전사되어 투명기재의 투명성을 떨어뜨림으로써, 디스플레이 패널 표시화면의 시인성(視認性)을 저하시키는 문제가 있다. 따라서, 종래에는 이러한 문제를 해결하기 위하여, 상기 도전성 메시 금속층(4)과 투명기재(2) 상에 투명수지층(6)을 도포하여 요철을 평탄화하거나(도1 참조), 일본특허공개공보 2001-77587호에 기재된 바와 같이 도전성 메시 금속층의 일면 또는 양면측에 핫멜트수지를 적층하고 절연성투명기재에 열압착하여 핫멜트수지에 의하여 절연성 투명기재의 요철을 평탄화할 필요가 있었다.

하지만, 상기와 같은 공정에 의하여 표시화면의 시인성은 개선할 수 있다 하여도, 그 공정이 매우 번거로울 뿐 아니라 열 압착에 의한 유리기판 파손의 우려가 있으며, 라미네이션 공정시 기포 발생 및 이물질 혼입의 위험이 크다는 문제가 있다.

일본특허공개공보 2003-168887호에는, 열 압착에 의한 문제를 방지하기 위하여 투명수지층이 도포된 도전성 메시 금속층 및 투명기재를 유체 가압처리하는 기술이 개시되어 있으나, 상기 방법에 의한 기포 발생과 이물질 혼입 방지효과는 미미할 뿐 아니라, 추가적인 투명수지층 도포가 요구되는 단점이 있다.

또한, 상기 종래의 제조방법은, 미리 제조된 금속박 형태의 도전성 금속층을 사용하는 바 현재 금속박의 두께를 10㎛ 미만으로 하기는 기술적인 한계가 있을 뿐 아니라, 필터에 접착제층과 투명수지층이 개재되어 있어 필터의 두께가 두꺼워지므로, 최근의 디스플레이 패널의 경박단소화 경향에 부합하지 못하는 문제가 있다.

본 발명의 제조방법은 투명기재 상에 요철이 형성되지 않아 디스플레이 패널 표시화면의 시인성(視認性)이 우수한 전자파 차폐용 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 기포 발생 및 불순물 혼입을 대폭 방지할 수 있는 전자파 차폐용 필터를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 보다 얇은 두께의 전자파 차폐용 필터를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자파 차폐용 필터 제조방법은,

절연성 투명기재에 포토레지스트 필름을 코팅하는 단계;

상기 포토레지스트 필름 상에 포토리소그래피법에 의하여 메시 모양(mesh shape)의 패턴을 형성하고, 상기 메시 모양 패턴부의 포토레지스트 필름층을 제거하여 투명기재 상에 메시 모양 패턴 표면을 형성하는 단계;

상기 투명기재의 표면에 플라즈마처리를 하여 성가 메시 모양 패턴 표면을 활성화시키는 단계;

상기 투명기재 표면으로부터 잔류 포토레지스트 필름을 제거하고 활성화된 패턴 표면에 도금하여 도전성 메시 금속층을 형성시키는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 도전성 메시 금속층은, 무전해도금에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 무전해도금 후 다시 전해도금함으로써 상기 도전성 메시 금속층이 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 도전성 메시 금속층은, Ni, Cu, Au, Ag, Sn 중에서 선택되는 하나 또는 이들 중에서 선택되는 하나 이상의 합금으로 이루어진 것이 바람직하다.

한편, 상기 도전성 메시 금속층의 표면에 미세 동입자층이나 흑화도금층을 형성하거나, 이를 모두 형성하는 것이 바람직하다.

이하에서는, 본 발명에 대하여 자세히 설명하기로 한다.

본 발명자는, 열 압착에 의한 문제점을 해결하기 위하여, 열 압착 없이 도전성 메시 금속층을 절연성 투명기재 상에 형성시킬 수 있는 지를 연구해왔다. 그 결과, 도전성 메시 금속층을 도금에 의하여 절연성 투명기재 상에 형성시키면 열 압착에 의한 문제점을 해결할 수 있다는 점에 주목하였다.

하지만, 메시 모양 금속층을 절연성 투명기재에 도금하기 위해서는, 먼저 절연성 투명기재 상에 메시 모양 패턴을 형성할 필요가 있으며, 그 패턴 형성부에만 금속층이 도금되어야 하는 과제가 해결되어야 했다. 본 발명자는 이 점에 착안하여 예의연구한 결과, 통상의 포토리소그래피법을 이용하여 절연성 투명기재에 직접 메시 모양 패턴을 형성하고 상기 패턴 형성부 하부의 투명기재 표면을 이른바 플라즈마처리에 의하여 활성화시키면, 그 활성화된 부분에만 도전성 금속층이 도금될 수 있으므로, 열 압착에 의하지 않고도 원하는 도전성 메시 금속층을 절연성 투명기재 상에 형성시킬 수 있다는 결론에 도달하였다.

즉, 본 발명은 미리 제조된 도전성 금속박을 절연성 투명기재에 접착시키고 포토리소그래피에 의하여 도전성 메시 금속층을 형성한 다음 열 압착하는 종래 기술로부터 완전히 발상을 전환하여, 절연성 투명기재 상에 직접 포토리소그래피에 의하여 메시 모양 패턴을 형성하고 플라즈마처리에 의하여 도금자리를 활성화시켜 그 활성화된 도금자리에만 도전성 금속층을 형성함으로써 열 압착에 의한 문제점을 해결한 것에 특징이 있다. 이 때문에, 본 발명에 의한 필터는 도전성 메시 금속층과 절연성 투명기재 사이에 접착제층을 필요로 하지 않는다. 따라서, 필터의 두께를 얇게 할 수 있게 되며, 본 발명의 메시 필름은 절연성 투명기재와 도전성 메시 금속층으로만 구성된다.

또한, 도전성 금속박에 미리 표면처리(조화처리 또는 흑화처리)를 하고 열 압착하여 금속박을 절연성 투명기재에 접착하는 종래 방법과는 달리, 본 발명은 도전성 금속층이 형성된 후에 후공정으로서 상기와 같은 표면처리를 하므로, 종래와 같은 요철 전사의 문제가 없다. 따라서, 본 발명에 의한 필터는 종래와 같은 투명수지층을 필요로 하지 않으므로, 필터의 두께를 더욱 얇게 할 수 있다.

특히, 본 발명은 도금, 특히 무전해도금 및 전해도금에 의하여 도전성 메시 도금층을 형성하므로, 도금조건의 조정에 의하여 10㎛ 미만의 도전성 메시 도금층을 형성할 수 있어 필터의 두께를 더욱더 얇게 할 수 있다는 장점이 있다.

도2를 참조하여 본 발명의 전자파 차폐용 필터 제조방법을 보다 구체적으로 설명한다.

도2는 본 발명의 전자파 차폐용 필터 제조방법을 나타낸 공정도이다.

먼저 절연성 투명기재(2)에 포토레지스트 필름(9)을 코팅한다(Ⅰ 공정).

다음에, 포토리소그래피법에 의하여 포토레지스트 필름(9) 상에 메시 모양의 패턴(9m)을 형성한다. 통상의 포토리소그래피법에 따라, 상기 필름(9) 상에 메시 모양의 포토마스크를 설치하고 자외선으로 노광 및 현상하면 포토레지스트 필름(9) 상의 감광된 부분은 메시 모양 패턴부(9m)가 된다(Ⅱ 공정).

상기 메시 모양 패턴부(9m)를 화학용액에 의하여 제거하면, 투명기재(2) 상에 이와 대응되는 메시 모양 패턴 표면(2m)이 형성된다(Ⅲ 공정).

그 다음, 상기 투명기재(2)의 메시 모양 패턴 표면(2m)에 플라즈마처리를 하여 상기 패턴 표면을 활성화시킨다(Ⅳ 공정).

플라즈마처리란, 플라즈마(10)를 처리대상 표면에 작용시켜 그 표면의 기계적 또는 화학적 접착력을 증가시키는 처리를 말하며, 프린트배선판용 동박의 표면처리를 위하여 통상 쓰이고 있다. 플라즈마는 이온과 전자로 된 완전히 또는 일부 이온화한 가스라고 정의할 수 있는데, 가스에 충분한 크기의 전계(電界)를 작용시키면 가스가 분해하여 이온과 전자로 이온화하여 플라즈마가 형성된다. 플라즈마를 생성하는데 사용되는 가스들로서는 질소, 산소, 아르곤가스, 암모니아, 메탄, 에틸렌 등이 있다.

본 발명은, 프린트배선판 제조에 있어서 통상 사용되는 플라즈마처리공정을, 상기 투명기재의 메시 모양 패턴 표면을 활성화시키는데 응용함으로써, 상기 패턴부에 도금층이 용이하게 형성될 수 있도록 하고 있다.

투명기재(2)의 메시 모양 패턴 표면(2m)에 고에너지를 가지는 플라즈마(10)를 작용시키면, 대상표면의 분자간 및 원자간 결합력이 크게 떨어져서 표면이 불안정한 상태가 되어 플라즈마처리되지 않은 부분에 비하여 상대적으로 다른 분자나 입자가 결합하기 쉬운 상태가 된다.

구체적인 플라즈마처리는, 진공(수 mm Torr ~ 수 T orr)의 플라즈마 챔버(미도시)에 상기 투명기재(2)를 배치하여 행한다. 통상의 플라즈마 발생장치는 내부에 음(陰)으로 바이어스된 전극이 배치되어 있어, 일측으로부터 가스가 주입되면 상기 전극에 강한 전계를 작용시켜 전극으로부터 자유전자가 튀어나오게 되며 상기 자유전자가 가스를 통과할 때 가스분자 또는 원자가 이온화되어 플라즈마(10)가 발생하게 된다. 상기 가스가 흐르는 반대방향 측에 투명기재(2)를 배치하면 투명기재의 패턴부 표면(2m)에 플라즈마(10)가 작용하여 패턴부 표면이 활성화되게 된다.

이 때, 남아있는 포토레지스트 필름(9)은 표면 활성화 억제막으로 작용하므로 화학약품으로 상기 포토레지스트 필름(9)을 제거하면 필름이 제거된 부분의 투명기재 표면은 비활성화표면(12)을 이루고, 패턴부 표면은 활성화표면(11)을 이루게 된다(Ⅴ 공정).

이후, 투명기재(2)에 도금을 행하면, 비활성화표면(12)에는 도금층이 형성되지 않고, 활성화표면(11)에만 도금층이 형성되므로 도전성 메시 도금층(4)이 형성되게 된다(Ⅵ 공정).

도금층을 형성시키는 방법으로는, 무전해도금, 전해도금, 스퍼터링, 화학증착(CVD) 등의 여러 방법이 있지만, 그 중 무전해도금의 방법이 가장 적당하다. 투명기재는 절연성이므로, 전해도금을 직접 패턴부에 실시하는 것은 곤란하며, 스퍼터링이나 화학증착법에 의하면 비활성화부분까지 금속층이 형성될 위험이 있다.

따라서, 최초 도금층은 무전해도금으로 형성시키는 것이 바람직하며, 어느 정도 두께의 무전해도금층이 형성된 후에, 전해도금에 의하여 원하는 두께의 도금층을 형성시킴은 무방하다.

상기 도금 금속으로서 Ni, Cu, Au, Ag, Sn 중에서 선택되는 하나 또는 이들 중에서 선택되는 하나 이상의 합금이 전자파 차폐용 금속층으로서 적합하며, 특히 Ni, Cu 및 이들의 합금이 전자파 차폐성 및 경제성의 측면에서 가장 바람직하다.

이와 같이, 무전해도금 및 전해도금에 의하여 도전성 메시 금속층을 형성하는 경우, 10㎛ 미만의 메시층 제조가 가능하며, 도금조건을 조정함으로써 메시층의 두께를 정밀하게 조절하는 것이 가능하다.

마지막으로, 상기 도전성 메시 도금층의 표면에 통상의 조화처리도금을 행하여 미세동입자층을 형성하거나, 흑화처리도금을 행하여 흑화도금층을 형성할 수 있으며, 조화처리 및 흑화처리를 순차로 진행시키는 것도 가능하다. 또한, 이렇게 제도된 투명기재와 도전성 메시 금속층의 결합체에, 사용태양에 따라 강화유리기판을 부착하거나 반사방지필름, 근적외선흡수 필름 등의 기능성 필름을 부착할 수 있다.

도3은 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 전자파 차폐용 필터의 단면모식도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의하여 제조된 전자파 차폐용 필터는 도1의 접착제층(3) 및 투명수지층(6)이 없어 필터 두께가 대폭 얇아졌음을 알 수 있으며, 본 발명의 메시 필름(5')은 절연성 투명기재(2)와 도전성 메시 금속층(4)으로만 구성된다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 아래의 실시예는 오로지 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 아래의 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

실시예 1

절연성 투명기재(2)로서 PET 필름의 위에 포토레지스트 필름(9)을 코팅하고, 포토리소그래피에 의하여 포토레지스트 필름 상에 메시 모양 패턴(9m)을 형성한 후, 메시 모양 패턴부의 포토레지스트 필름을 유기용제에 의하여 제거함으로써, 투명기재의 메시 모양 패턴 표면(2m)을 노출시킨다. 상기 투명기재(2)를 플라즈마 챔버에 배치하고, 0.1~100 mm Torr의 질소, 산소, 아르곤 혼합가스를 플라즈마화하여 상기 패턴부 표면(2m)에 작용시켜 그 표면을 활성화시킨다. 다음에, 잔류 포토레지스트필름(9)을 제거하고 수세한 다음, 무전해니켈도금액 중에서 도금하여 상기 패턴부(활성화표면;11)에 0.030 ~ 0.05 ㎛의 무전해니켈층을 형성한다. 이어서, 순수로 수세한 뒤, 전기동 도금액 중에서 1~12㎛ 의 두께가 되도록 상기 무전해니켈층 상에 전해구리층을 전착시켜, 도전성 메시 도금층(4)을 형성한다. 이후, 상기 도전성 메시 도금층 표면을 흑화처리하여 전자파 차폐용 필터를 제조하였다.

실시예 2

무전해도금액을 구리도금액으로 하여 무전해구리도금층을 형성하고, 그 위에 다시 전해도금하여 전해구리층을 형성시킨 점 외에는 모든 조건이 실시예 1과 동일하다.

실시예 3

전해도금층을 전해니켈층으로 한 점 외에는 모든 조건이 실시예 1과 동일하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 열 압착에 의하지 않고 도전성 메시 금속층을 투명기재에 접착하므로 금속층의 요철이 투명기재에 전사되지 않아서 디스플레이 패널의 시인성이 우수하고, 열 압착에 의한 유리기판 파손문제, 기포 발생 및 불순물 혼입의 위험이 적다는 장점이 있다.

또한, 도금에 의하여 투명기재 상에 도전성 메시 금속층을 접착하므로, 접착제층이 필요없어, 얇은 두께의 필터 제조가 가능하다.

또한, 투명기재에 전사된 요철을 평탄화하기 위한 투명수지층이 필요없어, 투명수지 도포공정이 불필요하며 더욱 얇은 필터의 제조가 가능하게 된다.

뿐만 아니라, 무전해도금 또는 전해도금에 의하여 더욱 더 얇은 메시 금속층을 형성할 수 있어, 디스플레이 패널의 경박단소화에 적합한 두께의 얇은 필터를 만들 수 있다.

도1은, 종래의 전자파 차폐용 필터 제조방법에 의하여 제조된 필터의 단면모식도,

도2는, 본 발명의 전자파 차폐용 필터 제조방법을 나타낸 공정도,

도3은, 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 전자파 차폐용 필터의 단면모식도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1...강화유리기판, 2...절연성 투명기재,

2m...메시(mesh)모양패턴 표면, 3...접착제,

4...도전성 메시 금속층, 5...메시 필름,

6...투명수지층, 7...반사방지필름,

8...근적외선 흡수필름, 9...포토레지스트 필름,

9m...메시(mesh) 모양 패턴, 10...플라즈마,

11...활성화표면, 12...비활성화표면.

Claims

절연성 투명기재(2)에 포토레지스트 필름(9)을 코팅하는 단계;

상기 포토레지스트 필름 상에 포토리소그래피법에 의하여 메시 모양(mesh shape)의 패턴(9m)을 형성하고, 상기 메시 모양 패턴부의 포토레지스트 필름층을 제거하여 투명기재(2) 상에 메시 모양 패턴 표면(2m)을 형성하는 단계;

상기 투명기재 표면에 플라즈마(10) 처리를 하여 상기 메시 모양 패턴 표면(2m)을 활성화시키는 단계;

상기 투명기재 표면으로부터 잔류 포토레지스트 필름(9)을 제거하고 활성화된 패턴 표면(11)에 도금하여 도전성 메시 금속층(4)을 형성시키는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 필터의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 도전성 메시 금속층(4)은, 무전해도금에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 필터의 제조방법.
제2항에 있어서,

무전해도금 후 추가적인 다시 전해도금함으로써 상기 도전성 메시 금속층(4) 이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 필터의 제조방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 도전성 메시 금속층(4)은, Ni, Cu, Au, Ag, Sn 중에서 선택되는 하나 또는 이들 중에서 선택되는 하나 이상의 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 필터의 제조방법.
제4항에 있어서,

상기 도전성 메시 금속층(4)의 표면에 미세 동입자층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 필터의 제조방법.
제4항에 있어서,

상기 도전성 메시 금속층(4)의 표면에 흑화도금층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 필터의 제조방법.
제5항에 있어서,

상기 미세 동입자층 위에 흑화도금층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 필터의 제조방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의하여 제조된 전자파 차폐용 필터.